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9.3 大气压强
人教版八年级下册 第九章 压强
问题
液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。大气也能流动，大气对我们周围的物体也有压强吗？
早在1654年，德国马德堡市市长奥托·冯·格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验—马德堡半球实验.他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开。
产生的原因：
这些实验证明，
一、大气压强的存在
马德堡半球实验是第一个证明大气压强存在的实验。
大气受重力且具有流动性。
大气压强确实是存在的。
大气压强简称大气压或气压。
演示——覆杯实验、吞蛋实验
棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。
杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。
吸盘 “吸”在墙上
一、大气压强的存在
在大气压的作用下，铁桶被压扁了，大气压究竟有多大？如何测量大气压的大小呢？
一、大气压强的存在
p大气压强
P 水的压强
大气压可以把纸片上的液柱托住，根据大气压所能托起水柱的最大高度，我们就能测出大气压的数值。
演示
大气压的测量（录像）
托里拆利实验
二、大气压强的测量
第一个测量大气值的实验托里拆利实验
演示
托里拆利实验
原理：二力平衡
通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，用 p0 表示，
p0= 1.013×105 Pa，粗略计算标准大气压可取为105 Pa。
计算过程：
p大气=p水银=ρ水银gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105Pa
二、大气压强的测量
P水银柱
P大气压
则P大气压.S=P水银柱.S
即P大气压=P水银柱
管内水银柱稳定后，则液片上下同时受到大小相等的压强，
所以F大气=F水银柱
对托里拆利实验的理解
水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管倾斜时水银柱的长度，玻璃管是否倾斜、玻璃管的粗细不影响实验结果。
实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小。
二、大气压强的测量
实验时，如果把水银换成水，那么大气压托起的水柱有多高？
相当于大约3层楼的高度。知道实验室不用水做托里拆利实验的原因了吧。用这么长的玻璃管太不方便了吧！
二、大气压强的测量
对托里拆利实验的理解
气压计
水银气压表
数字气压计
二、大气压强的测量
氧气瓶和灭火器上的
气压计也是一种无液气压计
想想做做
在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。
将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。当自制的气压计随电梯上升后，观察到玻璃管中液柱 ，由此可知外界气压在 。
吹气
自制气压计
上升
降低
二、大气压强的测量
影响大气压的因素
海拔高度：大气压随海拔高度的增加而减小,在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100Pa。
大气压还与气象有关：一般情况下晴天比阴雨天气压高，夜间比白天高，冬天比夏天气压高（晴冬夜气压高）。
二、大气压强的测量
液体沸点与气压的关系
现象分析：浇上冷水后，瓶内部分水蒸气液化，瓶内气压减小，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。
气压增大，沸点升高；
气压减小，沸点降低。
高原边防哨所战士为什么要用压力锅煮面条？
二、大气压强的测量
高压锅原理：利用锅内的气压高于外面的大气压，这样就能使水的沸点升高，把饭煮熟。
生活中对大气压的应用
“吸”液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体压的过程
二、大气压强的测量
课堂小结
大气压强
大气压的存在
空气内部各个方向也都存在压强，称为大气压强。
产生原因：空气受重力，且具有流动性。
大气压存在的现象：“吸” 饮料、吸盘、拔火罐等。
大气压的测量
托里拆利实验：首次测出大气压的大小，p0 =p水银 。
标准大气压：76cm 高水银柱产生的压强，p0 =1.01×Pa。
气压计：水银气压计、金属盒气压计。
大气压与高度
自制气压计：探究大气压与高度的关系。
大气压与高度的关系：大气压随海拔高度的增加而减小。
沸点与气压
液体的沸点与液体表面上方气压的关系：气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高。
在使用胶头滴管吸取液体时，挤出胶头滴管胶帽内的空气，将玻璃管放入液体中，松手后液体就被"吸"入玻璃管内(图9.3-7)。某同学猜想液体不是被"吸"上来的，而是被大气"压"上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
1、在使用胶头滴管吸取液体时，挤出胶头滴管胶帽内的空气，将玻璃管放入液体中，松手后液体就被"吸"入玻璃管内(图9.3-7)。某同学猜想液体不是被"吸"上来的，而是被大气"压"上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
练习与应用---------------------------------------
解析：
器材：两个完好的胶头滴管，两个相同的瓶子(其中一个带有橡皮塞，刚好可穿过滴管)，带颜色的水。
步骤：在不带橡皮塞的瓶子中装满带颜色的水，挤压胶帽内的空气，吸取带颜色的水，观察滴管中吸取水的多少；在带有橡皮塞的瓶子中装满带颜色的水，用相同的力挤出胶头滴管胶帽内的空气，将滴管通过橡皮塞插进去吸取带颜色的水，观察滴管中吸取水的多少。
结论：若密封的瓶子中，胶头滴管吸取液体较少，则说明液体是被大气"压"上去的。
2、在"大气压的测量"实验中，如果换用稍微粗一些的玻璃管，或玻璃管内不小心进入了少量空气，是否会影响实验结果 为什么
练习与应用---------------------------------------
解析：
在托里拆利实验中，如果不小心管内混入了少量空气，管内水银上方有气压，管内，外水银液面高度差会减小；
答：在托里拆利实验中，如果不小心管内混入了少量空气，管内水银上方有气压，管内，外水银液面高度差会减小。
3、1654年，德国马德堡市市长做过一个著名的马德堡半球实验。他让人们把两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，然后让两支马队向相反的方向拉这两个半球。当两侧的马达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨大的响声。图9.3-8为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要的力是多少 实际用力大小与计算的结果是否相同 请说出你的理由。
练习与应用---------------------------------------
解析：
(1)压力锅的横截面积可以看成圆面，半径r=d/2=26cm/2=13cm=0.13m,
大气压的作用面积： S=mr2=3.14x(0.13m)2=0.053066m2
大气压约为1.0x105Pa，由p=F/S可得，受到的压力：
F=poS=1.0x105Pax0.053066m2=5306.6N
根据力的相互作用可知，将压力锅拉开时需要5306.6N;
(2)由于压力锅内无法抽成真空，所以实际拉开的力要比理论上计算出的拉力小。
答：他们将压力锅拉开需要5306.6.N的力，实际用力小于计算的结果，原因是压力锅内无法抽成真空。
4、屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力是多少 这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢
练习与应用---------------------------------------
P=1.01x105Pa, S=45m2,
:.F=PS=1.01x105Pax45m2=4.545x106N,
因为房内外都有大气压，其作用相互抵消，房顶不会被压塌。
答：大气对屋顶的压力为4.545x106N，因为房内外都有大气压，其作用相互抵消，房顶不会被压塌。
解析：
利用吸盘和弹簧测力计测量大气压强
误差分析：
吸盘内空气很难排干净；
很难准确测量大气压力；
吸盘与玻璃面板的接触面是个近似圆环，面积很难准确测量。
利用注射器和弹簧测力计测量大气压强
不足：
注射器内仍有少量空气存在；
活塞与针管间存在摩擦。
下课
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